磷脂酰肌醇途徑課件

1、磷脂酰肌醇途徑磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇雙雙信使信號(hào)通路信使信號(hào)通路 磷脂酰肌醇途徑磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇雙雙信使信號(hào)通路信使信號(hào)通路磷脂酰肌醇途徑IP3IP3和和DAGDAG的功能的功能2磷脂酰肌醇途徑的最大特點(diǎn)磷脂酰肌醇途徑的最大特點(diǎn)1IP3/和DAG/PKC途徑3IP3/IP3/和和DAG/PKCDAG/PKC途徑途徑磷脂酰肌醇途徑磷脂酰肌醇途徑最大特點(diǎn)：最大特點(diǎn)： 胞外信號(hào)被膜受體接受后，同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)胞內(nèi)信使，分別激活兩個(gè)不同的信號(hào)通路，即IP3/和DAG/PKC途徑，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞對(duì)外界信號(hào)的問(wèn)答。 兩個(gè)信使:IP3和DAG 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的效應(yīng)酶:磷脂酶C 信號(hào)：Ca2+磷脂酰肌醇途徑系統(tǒng)組成與信號(hào)分

2、子系統(tǒng)組成 由三個(gè)成員組成:受體、G蛋白和效應(yīng)物。Gq蛋白也是異源三聚體,其亞基上具有GTP/GDP結(jié)合位點(diǎn),作用方式與cAMP系統(tǒng)中的G蛋白完全相同。該系統(tǒng)的效應(yīng)物是磷酸肌醇特異的磷脂酶C-(phosphatidylinositol-specific phospholipase C-, PI-PLC),此處的表示一種異構(gòu)體。 信號(hào)分子 與該系統(tǒng)受體結(jié)合的信號(hào)分子有各種激素、神經(jīng)遞質(zhì)和一些局部介質(zhì)。磷脂酰肌醇途徑第二信使的產(chǎn)生該途徑有有三個(gè)第二信使:IP3、DG、Ca2+。產(chǎn)生過(guò)程包括磷脂酶C的激活、IP3/DG的生成、 Ca2+的釋放。磷脂酶C的激活 磷脂酶C相當(dāng)于cAMP系統(tǒng)中的腺苷酸環(huán)化

3、酶,也是膜整合蛋白,它的活性受Gq蛋白調(diào)節(jié)。當(dāng)信號(hào)分子識(shí)別并同受體結(jié)合后，激活Gq蛋白的亞基。激活的Gq-亞基通過(guò)擴(kuò)散與磷脂酶C接觸，并將磷脂酶C激活。 第二信使IP3/DAG的生成 被激活的磷脂酶C水解質(zhì)膜上的4，5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)， 產(chǎn)生三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DAG) 。磷脂酰肌醇途徑磷脂酰肌醇途徑磷脂酰肌醇途徑IP3與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的IP3配體門(mén)鈣通道結(jié)合，開(kāi)啟鈣通道，使胞內(nèi)Ca2+濃度升高，激活各類依賴鈣離子的蛋白。DG結(jié)合于質(zhì)膜上，可活化與質(zhì)膜結(jié)合的蛋白激酶C（Protein Kinase C，PKC）。PKC以非活性形式分布于細(xì)胞溶質(zhì)中，當(dāng)細(xì)胞接受刺激，產(chǎn)生IP3

4、 ，使Ca2+濃度升高，PKC便轉(zhuǎn)位到質(zhì)膜內(nèi)表面，被DG活化，PKC可以使蛋白質(zhì)的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化是不同的細(xì)胞產(chǎn)生不同的反應(yīng)，如細(xì)胞分泌、肌肉收縮、細(xì)胞增殖和分化等。磷脂酰肌醇途徑磷脂酰肌醇途徑磷脂酰肌醇途徑磷脂酰肌醇途徑鈣調(diào)蛋白：由單一肽鏈構(gòu)成，具有四個(gè)鈣離子結(jié)合部位。結(jié)合鈣離子發(fā)生構(gòu)象改變，可激活鈣調(diào)素依賴性激酶（CaM-Kinase）。細(xì)胞對(duì)Ca2+的反應(yīng)取決于細(xì)胞內(nèi)鈣結(jié)合蛋白和鈣調(diào)素依賴性激酶的種類。蛋白激酶C：位于細(xì)胞質(zhì)，Ca2+濃度升高時(shí)，PKC轉(zhuǎn)位到質(zhì)膜內(nèi)表面，被DG活化，PKC屬蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶。IP3信號(hào)的終止：是通過(guò)去磷酸化形成IP2、或磷酸化為IP4 。Ca

5、2+被質(zhì)膜上的鈣泵和Na+- Ca2+交換器抽出細(xì)胞，或被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的鈣泵抽回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。磷脂酰肌醇途徑DAG通過(guò)兩種途徑終止其信使作用： -被DG激酶磷酸化成為磷脂酸，進(jìn)入磷脂酰肌醇循環(huán)； -被DG酯酶水解成單酯酰甘油。 DAG代謝周期很短，不能長(zhǎng)期維持PKC活性，而細(xì)胞增殖或分化行為的變化又要求PKC長(zhǎng)期活性所產(chǎn)生的效應(yīng)。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)另一種DG生成途徑，即由磷脂酶催化質(zhì)膜上的磷脂酰膽堿斷裂產(chǎn)生的DG，用來(lái)維持PKC的長(zhǎng)期效應(yīng)。磷脂酰肌醇途徑DAG/PKCDAG/PKC反應(yīng)鏈胞外信號(hào)分子胞外信號(hào)分子G-蛋白偶聯(lián)蛋白偶聯(lián)受體受體G-蛋白蛋白磷脂酶磷脂酶C(PLC)DA AG激活激活PKC蛋白磷酸化或促蛋白磷酸化或促Na+/H+交換交換使胞內(nèi)使胞內(nèi)pH磷脂酰肌醇途徑IP3/Ca2+反應(yīng)鏈胞外信號(hào)分子胞外信號(hào)分子G-蛋白偶蛋白偶聯(lián)受體聯(lián)受體G-蛋白蛋白磷脂酶磷脂酶C(PLC)IP3胞內(nèi)胞內(nèi)Ca